1309374 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種鍵盤裝置及其方法,特別有關於一 種具指向功能之鍵盤裝置及其方法。 【先前技術】 • 一般筆記型電腦為基於攜帶方便及節省空間,係將各形 ' 式之指向裝置整合於筆記型電腦中,以取代難以攜帶之桌上 Φ 型滑鼠?其中各形式之指向裝置如鍵盤模擬滑鼠功能、觸控 板指向裝置(TouchPad )、軌跡球(TrackBall )、執跡桿 (TYackPoint)等幾種。 如第九圖習知的鍵盤模擬滑鼠裝置所表示,習知技術在 模擬游標移動方面,藉功能切換鍵3 1 0切換鍵盤3 1上模 擬滑鼠按键之功能,其各功能鍵包括模擬滑鼠左键3 1 1, 功能係如同於滑鼠左鍵功能;模擬滑鼠右鍵3 1 2,功能係 如同於滑右键功能,控制游標左移鍵3 1 3 ',係控制游標 左移;控制游標上移鍵3 1 4,係控制游標上移;控制游標 ® 下移鐽3 1 5,係控制游標下移;及控制游標右移鍵3 1 6, 係控制游標右移。不過上述功效僅能使用於控制游標之上、 . 下、左及右方向的移動,如美國專利US6,1⑻,875號中按鍵 、 盤擬滑鼠之功能’於控制游標上實難以精確操控游標移動主 為定目標。 如第十圖習知的觸控板指向裝置所表示,係為當今最普 遍應用於筆記型電腦之指向裝置,藉由觸摸觸控板指向裝置 41控制游標移動,不過其使用上需多次來回觸碰觸控板指 向裝置41來控制游標,才能確實使游標移動至目標位置, 1309374 造成操控不易。而如美國專利US6,606,244號之觸控板指向 裝置,其觸控板指向裝置除組裝不方便外,又因其組成元件 如中央處理單元(C P U )和記憶體(MEMO R Y )之故, 造成該其觸控板指向裝置普遍成本偏高,進而間接提高其筆 記型電腦之製作成本。 【發明内容】 有鑑於此,i本發明係提供一具指向功能之鍵盤裝置及 其方法,係讓使用者籍壓按指向裝置上之控制鍵來操作指 向功能,使能更確實而直接移動指標且方便操作,又可簡 化構造及減少組装工程,叩.連成降低筆記型電腦論入哀置 之製作成本。 因此,本發明提供一具指向功能之鍵盤裝置,所述之 键盤裝置包括一鍵盤裝置、一指向裝置及一鍵盤控制器s 其中該鍵盤裝·置係與該指向裝置為一體成型;另一方面該 键盤控制器更包括一矩陣掃描器、一按鍵信號產生器、一 處理單元、一主機匯流排介面及一内部匯流排,其中鍵盤 控制器於操作時係經由一掃描匯流排以及利周該矩陣掃福 器配合該按鍵信號產生器進而取得一矩陣位址5於該矩陣 位址經該内部匯流排傳至該處理單元,並由該處理單元判 斷該位址是鍵盤裝置上的按鍵,或是指向裝置上的按鍵, 接著送出一適當的動作信號至該主機匯流排介面,另一方 面動作信號則從該主機匯流排介面經由一主機匯流排傳至 一主機。. 本發明提供一具指向功能之鍵盤裝置之方法,本發明 1309374 之動作流程如下,當壓按一具指向功能之鍵盤裝置上任一 按鍵時;藉由一矩陣掃描器掃描一矩陣電路及配合一按鍵 信號產生器工作取得一矩陣位址,其中該矩陣電路係包括 一鍵盤矩陣電路與一指向矩陣電路;再將該矩陣位址藉由 一内部匯流排傳至一處理單元,接著該處理單元判斷該矩 陣位址;若該矩陣位址為該键盤矩陣電路中之矩陣位址, 則該處理單元便傳送一對應的掃描碼經該内部匯流排至一 主機匯流排介面;若該矩陣位址為該指向矩陣電路中之矩 陣位址,則該處理單元便傳送一資料封包經該内部匯流排 至一主機匯流排介面;然後該對應的掃描竭或該資料封包 由該主機匯流排介面經一主機匯流排傳至一主機,以執行 所要求的動作。 為了使貴審查委員能更進一步瞭解本發明之特徵及 技術内容,請參閱本發明之詳細說明與附圖,然而所附圖 式僅提俣參考_說明用.,並非用来對本發明加以限制者。.
[實施方式】 本發明第一實施例係提供一種具指向功能之鍵盤裝置 1,其键盤裝置1包括鍵盤裝置1 1、指向裝置1 2及鍵 盤控制器1 4,其中鍵盤裝置1 1更包括鍵盤矩陣電路1 1 2及複數個按鍵1 1 0 1,如第三圖本發明第一實施例 之矩陣電路示意圖所表示,其中鍵盤矩陣電路1 1 2上之 各節點係由一鍵盤矩陣電路之第一導線群1 1 2 1與一鍵 盤矩陣電路之第二導線群1 1 2 2所组成,而鍵盤裝置1 1上複數個按鍵1 1 0 1係個別對應於該鍵盤矩陣電路1 Γ2上之各節點,藉此將鍵盤裝置Γ1上複數個按鍵1 1 1309374 « 0 1個別地對應至鍵盤矩陣電路1 1 2上之各矩陣位址。 又如第一圖本發明第一實施例之立體圖所表示,其中 具指向功能之鍵盤裝置1係為鍵盤裝置11與指向裝置1 2 —體成型而成,以免去事後的組裝工程,其指向裝置1 2係成型於鍵盤裝置1 1下側邊位置,而指向裝置1 2主 . 要表面侧上係設有包括壓按元件1201、模擬滑鼠左键 之功能鍵1 2 0 2、模擬滑鼠右鍵之功能鍵1 2 0. 3、電 腦頁面上捲鍵1 2 0 4及電腦頁面下捲鍵1 2 0 5以供指 ® 向功能的操作,且另設有八個壓電裝置於壓按元件1 2 0 1下方。 如第二圖本發明第一實施例之方向按鍵元件配置位置 示意圖所示,其中壓按元件1 2 0 1係蓋覆於八個方向壓 電裝置上面,所以可藉壓按壓按元件1 2 0 1來壓觸各壓 電裝置產生對應之信號以控制指標方向;其中.壓電裝置包 括第一方向壓電裝置1 2 0 6係控制游標朝.上方向的移 動,第二方向壓電裝置1 2 0 7係控制游標朝右上方向的 移動,第三方向壓電裝置120 8係控制游標朝右方向的 移動,第©方向壓電裝置1 2 0 9係控制游標朝右下方向 的移動,第五方向壓電裝置1 2 1 0係控制游標朝下方向 * 的移動,第六方向壓電裝置1211係控制游標朝左下方 '向的移動,第七方向壓電裝置1 2 1 2係控制游標朝左方 向的移動,及第八方向壓電裝置1 2 1 3係控制游標朝左 上方向的移動,詳細位置如第二圖本發明第一實施例之方 向按鍵元件配置位置示意圖所示。 上述指向矩陣電路1 2 2上之各節點,係由鍵盤矩陣 1309374 電路1 1 2中之键盤矩陣電路之第一導線群1 1 2 1,與 指向矩陣電路弟一導線1 2 2 1及指向矩陣電路弟二導線 1 2 2 2所組成,而由第三圖本發明第一實施例之矩陣電 路示意圖,與第四圖本發明第一實施例之指向矩陣電路各 節點對應指向裝置各按鍵示意圖對照表示,第四圖上各壓 電裝置與按鍵係個別對應於指向矩陣電路1 2 2上之各節 點,藉此將指向裝置1 2上各键個別地對應於該指向矩陣 電路1 2 2上之各矩陣位址。 如第五圖本發明之系統方塊圖所表示,本發明第一實 施例之矩陣電路1 3係包括鍵盤矩陣電路1 1 2與指向矩 陣電路1 2 2,以供鍵盤控制器1 4掃描整個鍵盤裝置1 上是否有按鍵產生動作,而键盤控制器1 4籍由掃描匯流 排1 6執行掃描矩陣電路1 3,接著將處理過後的信號籍 主機匯流排1 7傳至主機1 5。 如第六圖本發明鐽盤控制器方塊圖所表示,鍵盤控制 器1 4包括矩陣掃描器1 4 1、按鍵信號產生器1 4 2、 處理單元1 4 3、主機匯流排介面1 4 4及内部匯流排1 4 5 ;其中矩陣掃描器1 4 1及按键信號產生器1 4 2係 為一位址榻取單元1 4 0,籍由位址擷取單元1 4 0取得 動作按键之矩陣位址,經處理單元1 4 3判斷處理後傳送 出信號到主機匯流排介面1 4 4,而内部匯流排1 4 5係 於位址擷取單元1 4 0、處理單元器1 4 3與主機匯流排 介面1 4 4間做傳輸信號之用。 如第七圖本發明第一實施例之動作流程圖所表示,當 於具指向功能之鍵盤裝置1_上壓按任一按鍵(S 1 );由於 1309374 該鍵係對應於矩陣電路1 3上一矩陣位址,接著鍵盤控制 器1 4係藉由矩陣掃描器1 4 1,經掃描匯流排1 6掃描 矩陣電路1 3,且配合按鍵信號產生器1 4 2工作可取得 該動作按鍵之矩陣位址(S 3 );接著該動作按鍵之矩陣位 址係經内部匯流#1 4 5傳至處理單元1 4 3,而處理單 元1 4 3係判斷該動作按鍵之矩陣位址是源自於按鍵裝置 1 1中之鍵盤矩陣電路1 1 2之矩陣位址,或是指向裝置 .1 2中之指向矩陣電路1 2 2之矩陣位址(S 5 )「其中若 • 該動作按键之矩陣位址是源自於按鍵裝置1 1中之鍵盤矩 陣電路1 1 2之矩陣位址,則處理單元1 4 3經内部匯流 排1 4 5傳送一掃描瑪至主機匯流排介面1 4 4,而鍵盤 控制器1 4係籍主機匯流排介面1 4 4,經主機匯流排1 7將該掃描鹤傳至主機1 5 (. S 7 );另一方面若該動作按 鍵之矩陣位垃是源自於指向裝置1 2中之指向矩陣電路1 2 2之矩陣位逆,則處理單元1 4 3經内部匯流排1 4 5 傳送一資料封包至主機匯流排介面1 4 4,而鍵盤控制器 φ 1 4係藉主機匯流排介面1 44,經一主機匯流排將該資 料封包傳至一主機(S 9 ),其中該資料封包係為處理單元 1 4 3處理該動作按鍵之信號後所產生的四個位元組之封 - 包,包括表示按鍵狀態信號、X軸位移信號、Y軸位移信 * 號及電腦頁面擦貝信號,最後主機1 5接收到該持描碼或 該資料封包便執行該掃描碼或該資料封包所要求之動作 (S 1 1 )。 本發明第二實施例係提供一種具指向功能之鍵盤裝置 2,包括鍵盤裝置2 2、及键盤控制器1 4,其中鍵盤裝 置2 2更包括複數個按键2 1及矩陣電路1 3,而複數個 10 1309374 按鍵2 1更包括了指向功能切換鍵2 1 0 1及十二個指向 功能按鍵,其十二個指向功能按鍵包括模擬滑鼠左鍵之功 能鍵2 1 0 2、模擬滑鼠右鍵之功能鍵2 1 0 3、電腦頁 面上捲鍵2 1 0 4、電腦頁面下捲鍵2 1 0 5、第一方向 鍵2106、第二方向键210 7、第三方向鍵2108、 第四方向鍵2109、第五方向鍵2 1 10、第六方向鍵 2 1 1 1、第七方向鍵2 1 1 2及第八方向鍵2 1 1 3(以 * 下稱:十二個指向功能按鍵)。 • 如第五圖本發明之系統方塊圖所表示,本發明第二實 施例矩陣電路13係俣键盤控制器14掃描整個鍵盤1上 是否有按鍵產生動作,而键盤控制器1 4藉由掃描匯流排 1 6執行掃描矩陣電路1 3,接著將處理過後的信號藉主 機匯流排1 7傳至主機1 5。 如第六圖本發明鍵盤控制器方塊圖所表示,鍵盤控制 器1 4包括矩陣掃描器1 4 1、按鍵信號產生器1 4 2、 處理單元1 4 3、主機匯流排介面1 4 4及内部匯流排1 φ 4 5 ;其中矩陣掃描器1 4 1及按鍵信號產生器1 4 2係 為一位址擷取單元1 4 0 '籍位址榻取單元1 4 0取得一 矩陣位址,經處理單元1 4 3判斷處理後傳送出信號到主 ' 機匯流排介面1 4 4,而内部匯流排1 4 5係於位址擷取 • 單元1 4 0、處理單元器1 4 3與主機匯流排介面1 4 4 間做傳輸信號之用。 本發明提供之矩陣電路13上之各節點係對應於鍵盤 裝置2 2上複數個按鍵2 1之各按鍵,藉此各按键係對應 於該矩陣電路1 3上之各矩陣位址;接著鍵盤控制器1 4 11 1309374 係利用矩陣掃描器1 4 1經掃描匯流排1 6掃描矩陣電路 1 3,且配合按鍵信號產生器1 4 2可取得一動作按鍵之 矩陣位址;其中矩陣位址經由處理單元判斷1 4 3,並處 理鍵盤裝置2 2上所動作之按鍵信號,再送出處理後的信 號經内部匯流排1 4 5傳至主機匯流排介面1 4 4,再由 主機匯流排1 7傳至主機1 5。 本發明鍵盤裝置2 2上之指向功能切換鍵2 1 0 1, * 係利用來切換該十二個指向功能按鍵之操作模式,當處理 • 單元1 4 3得到動作按鍵之矩陣位址為指向功能切換鍵2 1 0 1之矩陣位址,便使該十二個指向功能按鍵於一不使 甩指向功能模式與一使用指向功能模式間做切換,而在此 肉1種个同4旲式广有兩種个同的功fs ^該十二個指向功能按 鐽在使用指向功能模式可為指向裝置的功能,若於不使用 指向功能模式為一般普通鍵盤功能;其中該十二個指向功 能按鐽為指向裝置的功能時:.模擬滑鼠左鍵之功能鍵2 1 0 2係為模擬滑鼠左鍵之功能,模擬滑鼠右鍵之功能键2 1. (J 3係為松挺滑氣右鍵之功能,電滕貝面上捲鍵2 1 0 4係為電腦貞面上择之功能5電胸貝面卜箱·鍵2 1 0 b係 為電腦頁I©卜楼之功能’弟一方问建2 1 0 6係為控制游 • 標朝上方向,第二方向键2 1 0 7係為控制游標朝右上方 * 向,第三方向鍵2 1 0 8係為控制游標朝右方向,第四方 向鍵2 1 0 9係為控制游標朝右下方向,第五方向鍵2 1 1 0係為控制游標朝下方向5弟六方问键2 1 1 1係為控 制游標朝左下方向,第七方向鍵2 1 1 2係為控制游標朝 左方向,及第八方向鍵2 1 1 3係為控制游標朝左上方向 之以上四個功能的控制鍵和八個方向的控制鍵。 12 1309374 另一方面處理單元1 4 3係將該動作之按鍵信號處理 為一四位元組織資料封包,該封包内包括表示按鍵狀態信 號、X軸位移信號、Y轴位移信號及電腦頁面捲頁信號; 而該十二個指向功能按鍵為一般普通鍵盤功能時,其處理 單元1 4 3係將該動作之按鍵信號傳送一對應之掃描碼, 該掃描碍係為'~般初始設定之鍵盤婦描碼,該掃描碼或該 資料封包經内部匯流排1 4 5傳至主機匯流排介面1 4 4,再經主機匯流排1 7傳至主機1 5執行該掃描褐或該 Φ 資料封包所要求的動作。 惟以上所述,僅為本發明之較佳可行實施例之詳細說. 明與圖式,非因此即拘限本發明之專利範圍,故舉凡運闬 本發明說明書及圖式内容所為之等效變化實施例,均同理 皆包含於本發明之範圍内容,任何熟悉該項技藝者在本發 明之領域内,可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本 案之專利範圍。.
[圖式簡單說明】 第一圖係本發明第一實施例之立體圖。 第二圖 係本發明第一實施例之方向按鍵元件配置位置示 意圖。 第三圖係本發明第一實施例之矩陣電路示意圖 第四圖 係本發明第一實施例之指向矩陣電路各節點對應 指向裝置各按鍵示意圖。 第五圖係本發明之系統方塊圖。 13 1309374 第六圖係本發明之鍵盤控制器方塊圖。 第七圖 係本發明第一實施例之動作流程圖。 第八圖係本發明第二實施例之俯視圖。 第九圖係習知的键盤模擬滑鼠裝置。 第十圖係習知的觸控板指向裝置。 【主要元件符號說明】
I .具指向功能之鍵盤裝置 II 鍵盤裝置
0 1 鍵盤裝置上之複數 個按健 9 鍵盤矩陣電路 2 1 鍵盤矩陣電路之第 一等綠群 2 2 键盤矩陣電路之第 二導線群 1 2 ?自问衷罝 1201 壓按元件 1202 模擬滑鼠左键之功能鍵 1 2 0 3 模擬滑鼠右键之功能鍵 1 2 0 4 電腦頁¢7上搭键 120b 電腦頁曲下捲鍵 1206 第一方向壓電裝置 14 1309374 1207 第二方向壓電裝置 1208 第三方向屢電裝置 1 2 0 9 第四方向壓電裝置 1210 第五方向壓電裝置 1211 第六方向壓電裝置 1212 第七方向壓電裝置 ^ 1213 第八方向壓電裝置 122 指向矩陣電路 1221 指向矩陣電路第一導線 1222 指向矩陣電路第二導線 13 矩陣電路 14 鍵盤控制器 14 0 位址擷取單元 14 1* 矩卩早掃描si 14 2 按鍵信號產生器 14 3 處理單元 14 4 主機匯流排介面 14 5 内部匯流排 1309374 16 掃描匯流排 1 7 主機匯流排 2 具指向功能之鍵盤裝置 2 1 鍵盤裝置上之複數個按健 2 10 1 指向功能切換按鍵 2 10 2 模擬滑鼠左鍵之功能键 2103 模擬滑鼠右鍵之功能鍵 2104 電腦貝㈤上捧鍵 2105 電腦頁面下捲鍵 2106 第一方向鍵 2107 第二方向鍵 2108 第三方向鍵 2109 第四方向鍵 2110 第五方向鍵 2111 第六方向鍵 2112 第七方向鍵 2113 第八方向鍵 22 键盤裝置 3 1 習知技術之键盤 16 1309374 10 11 1 2 1 3 14 1 4 習知技術之功能切換鍵 習知技術之模擬滑鼠左鍵 習知技術之模擬滑鼠右鍵 習知技術之控制游標左移鍵 習知技術之控制游標上移鍵 習知技術之控制游標下移鍵 習知技術之控制游標右移鍵 習知技術之觸控板指向裝置 17